Xác định hàm lượng vitamin c trong thuốc beplex c và juvit c bằng phương pháp vôn ampe

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trƣờng Đại học sƣ phạm hà Nội 2
Khoa hoá học
----------------------------

dƣơng phƣơng thảo

xác định hàm lƣợng vitamin c trong thuốc
beplex c và juvit c bằng phƣơng pháp vôn ampe

Tóm tắt Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hoá phân tích

Người hướng dẫn khoa học
ths. phí văn hải

Hà Nội - 2010

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trƣờng Đại học sƣ phạm hà Nội 2

Khoa hoá học
----------------------------

dƣơng phƣơng thảo

xác định hàm lƣợng vitamin c trong thuốc
beplex c và juvit c bằng phƣơng pháp vôn ampe

Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hoá phân tích

Người hướng dẫn khoa học
ths. phí văn hải

Hà Nội - 2010

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trƣờng Đại học sƣ phạm hà Nội 2
Khoa hoá học
----------------------------

dƣơng phƣơng thảo

xác định hàm lƣợng vitamin c trong thuốc
beplex c và juvit c bằng phƣơng pháp vôn ampe

Khoá luận tốt nghiệp đại học
Chuyên ngành: Hoá phân tích

Hà Nội – 2010

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

LỜI CẢM ƠN!
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới ThS. Phí Văn Hải đã
hướng dẫn, chỉ bảo em tận tình, giúp em hoàn thành khóa luận tốt nghiệp
này.
Qua đây, em cũng xin gửi lời cảm ơn tới các thầy giáo, cô giáo
trong khoa Hóa học Trường Đại học Sư phạm Hà Nội 2 đã tận tình dạy dỗ
em trong quá trình học tập.
Do thời gian có hạn nên những vấn đề trình bày trong bản khóa luận
này không tránh khỏi những thiếu sót, em rất mong nhận được sự góp ý của
các thầy giáo, cô giáo và các bạn sinh viên để khóa luận của em được đầy đủ
và hoàn thiện hơn.

Hà Nội, năm 2010
Sinh viên thực viên
Dương Phương Thảo

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

LỜI CAM ĐOAN
Khóa luận “Xác định hàm lƣợng vitamin C trong thuốc Beplex C
và Juvit C bằng phƣơng pháp vôn-ampe” được hoàn thành dưới sự hướng
dẫn trực tiếp của ThS. Phí Văn Hải.
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu kết quả nêu trong khóa luận là trung thực, không trùng với các khóa luận
khác đã công bố.

Hà Nội, năm 2010
Sinh viên thực hiện

Dƣơng Phƣơng Thảo

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 1
LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI................................................................................... 7
CHƢƠNG 1...................................................................................................... 8
TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU ......................................................................... 8
1.1. Đại cương về vitamin C ............................................................................. 9
1.1.1. Công thức và nhận định .................................................................... 9
1.1.2. Tính chất hóa học ........................................................................... 10
1.1.3. Tính chất sinh lý ............................................................................. 14
1.1.4. Các nguồn cung cấp vitamin C ....................................................... 14
1.2. Các phương pháp xác định Vit.C ............................................................. 16
1.2.1. Phương pháp phân tích hóa học ...................................................... 16
1.2.2. Nhóm các phương pháp phân tích công cụ..................................... 18
CHƢƠNG 2.................................................................................................... 29
THỰC NGHIỆM ........................................................................................... 29
2.1. Dụng cụ và hóa chất ................................................................................. 29
2.1.1. Dụng cụ ........................................................................................... 30
2.1.2. Thiết bị, máy móc .......................................................................... 30
2.1.3. Hóa chất .......................................................................................... 30
2.2. Các vấn đề nghiên cứu ............................................................................. 30
2.2.1. Nghiên cứu cơ bản .......................................................................... 30
2.2.2. Ứng dụng xác định Vit.C trong mẫu thực tế .................................... 40
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

CHƢƠNG 3.................................................................................................... 42
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................................... 42
3.1. Điều kiện tối ưu xác định Vit.C bằng phương pháp von-ampe ............... 42
3.1.1. Chọn nền ............................................................................................... 42
3.1.2. Ảnh hưởng của oxi hòa tan ................................................................... 45
3.1.3. pH của nền đệm axetat .......................................................................... 48
3.1.4. Nồng độ dung dịch đệm axetat ............................................................. 50
3.1.5. Khoảng nồng độ tối ưu .......................................................................... 52
3.1.6. Khảo sát các chất ảnh hưởng................................................................. 57
3.1.7. Độ bền của Vit.C trong các môi trường khác nhau .............................. 60
3.2. Xác định Vit.C trong mẫu thực tế ............................................................ 64
3.2.1. Mẫu thuốc.............................................................................................. 64
KẾT LUẬN .................................................................................................... 59
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 61

MỞ ĐẦU
Lý do chọn đề tài
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Vitamin C (Vit.C) hay còn gọi là axit ascobic, là chất dinh dưỡng rất
cần thiết cho sự sống của sinh vật. Nó giữ vai trò quan trọng cho quá trình
chuyển hóa protein cụ thể là oxi hóa nhiều axit amin thơm như Tyrozin,
phenylalinin.
Có khả năng chống oxi hóa: Vit.C đóng vai trò quan trọng trong việc
ngăn chặn quá trình sản xuất các gốc tự do, bảo vệ axit béo không no của
màng tế bào, đồng thời bảo vệ vitamin E là chất chống oxi hóa của màng tế
bào. Kích thích quá trình tổng hợp và duy trì chất keo, kết quả là tăng sức đề
kháng của các mô.
Sự thiếu hụt vitamin C dù chỉ là hàm lượng nhỏ sẽ gây nhiều ảnh
hưởng xấu đến sức khỏe, gây bệnh scorbut biểu hiện ban đầu: mệt mỏi, đau
cơ, xương khớp, chán ăn, da khô ráp, chảy máu nước răng, thiếu máu…
Nếu không điều trị kịp thời sẽ bị phù tiểu cầu thần kinh bị kích thích
xuất huyết não và chết.
Vitamin C được tìm thấy trong trái cây, rau quả, dược phẩm, đồ đóng
hộp, nước uống trái cây…
Có nhiều phương pháp để xác định hàm lượng Vit.C trong đó phương
pháp von-ampe là một trong những phương pháp được sử dụng và hiện nay
đã phát triển nhanh thành một trong các phương pháp phân tích Hóa Lý chủ
yếu.
Với mong muốn hiểu biết sâu về phương pháp von-ampe và áp dụng
phương pháp này để xác định vitamin C trong dược phẩm. Chính vì vậy tôi
chọn đề tài: “Xác định hàm lượng Vitamin C trong thuốc Beplex C và Juvit
C bằng phương pháp vôn-ampe”.

CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ TÀI LIỆU
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

1.1. Đại cƣơng về vitamin C
1.1.1. Công thức và nhận định
Vitamin C là tên thường gọi của axit L-ascobic, có tên quốc tế là: 2oxo-L-threo-hexono-1,4-lactone-2,3-enediol hoặc (R)-3,4-đyhydroxy-5-((S)1,2-dihydroxylethyl)furan-2(5H)-one.
Công thức phân tử

C6H8O6

Khối lượng phân tử

176,1

Nhiệt độ nóng chảy

193°C

Công thức cấu tạo

6 CH2OH
5

OH
O

1

O

4
3

HO

pK1 ( C3 OH )

4,2

pK2 ( C2 OH )

11,6

2

OH

(*)

Trong công thức cấu tạo của axit ascobic, C4*, C5* là cacbon bất đối, vì
vậy tồn tại 4 đồng phân quang học: axit L-ascobic, axit izo L-ascobic, axit Dascobic, axit izo D-ascobic. Trong các đồng phân này chỉ có axit L-ascobic
và izo L-ascobic là có tác dụng chữa bệnh, còn các đồng phân D. và izo D. là
các antivitamin, tức là chất ức chế tác dụng của vitamin. Trong thiên nhiên
chỉ tồn tại dạng axit L-ascobic, còn các đồng phân khác chỉ thu được bằng
còn đường tổng hợp.

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Axit ascobic rắn là những tinh thể đơn tà, không màu, không mùi, có
vị chua, nóng chảy ở 193°C. Axit ascobic dễ tan trong nước, ít tan hơn trong
rượu và không tan trong các dung môi hữu cơ không phân cực.
Axit ascobic rất dễ bị phân hủy dưới tác dụng của ánh sáng, nhiệt độ vì
vậy cần bảo quản axit ascobic trong bóng tối và nhiệt độ thấp.

1.1.2. Tính chất hóa học
a, Tính khử
Axit ascobic là chất khử mạnh, có bán phản ứng sau:
CH2OH

CH2OH

OH

OH
O

O

O

O

OH

HO

O

Axit L-ascobic

+ 2H+ + 2e-

O

Axit L-đehidroascobic

Thế khử của nó phụ thuộc nhiều vào pH của môi trường.
Axit ascobic ở dạng khan khá bền vững nhưng do trong phân tử có 2
nhóm OH- đính vào C chưa no (C2, C3) nên khi bị ẩm ướt hoặc trong dung
dịch nó rất dễ bị oxi hóa, ngay cả bởi oxi không khí, nhất là khi có các mặt
các ion kim loại đồng, sắt, magie theo phản ứng sau:
CH2OH

CH2OH

OH

OH

O

O
O

HO

O

+ 1/2 O2

OH

O

+ H2O

O

Sản phẩm tạo ra là axit L-đehidroascobic, chất này cũng có hoạt
tính sinh học tương tự như axit L-ascobic, nhưng không bền, nó dễ bị thủy
phân phá vòng tạo axit 2,3-đixetogulonic CH2OH‒ (CHOH)2‒ CO‒ CO
‒ COOH, là chất không có tác dụng sinh lý.
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Tốc độ oxi hóa axit ascobic thành axit L-đêhidroascobic càng lớn khi
pH càng tăng. Các chất saccarozơ, carotenoit, flavonoit…có khả năng làm
chậm quá trình oxi hóa của axit ascobic nên được dùng làm chất ổn định hóa
Vit. C.
Cơ chế sự phân hủy của axit ascobic bởi chất oxi hóa có thể được biểu
diễn theo sơ đồ sau:
CH 2OH

CH 2OH
OH

OH
O

O

O

- 2e- 2H +

O

+2e +2H +
HO

OH

HO

C HO
OH

[ O]

H 2O
HO

O

Axit L- ascobic

COOH
C O

O

HO

CH 2OH

CH 2OH

C HO
HO

HO

C O

CH 2OH

COOH
[ O]

HO

C O
OH

[ O]

HO

[ O]

HO

CH 2OH

CH 2OH

CH 2OH

C HO
CH 2OH

CH 2OH
[ O]

C O

C HO
OH
CH 2OH

C OOH

CH 2OH

C O

H 2O

Axit 2,3- dixetogulonic

[ O]
CH 2OH

COOH

CH 2OH

Axit L- dehidroascobic
COOH
OH [ O]

COOH

[ O]

COOH
COOH

[ O]

COOH
[ O]

C O
CH 2OH

Có thể thấy, axit L-ascobic đầu tiên bị oxi hóa thành axit Lđehiđroascobic. Dưới tác dụng của nước, axit L-đehiđroascobic bị phân
hủy mở vòng tạo thành axit 2,3-đixetogulonic không còn hoạt tính vitamin
nữa. Phản ứng này không thuận nghịch, tăng nhanh theo pH và nhiệt độ của
dung dịch. Tiếp theo, axit 2,3-đixetogulonic bị phân hủy thành một loạt sản
phẩm trung gian khác, cuối cùng tạo axit oxalic.

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Ngoài sự phân hủy theo kiểu oxi hóa, axit ascobic còn có xu hướng
phân hủy theo kiểu thủy phân trong môi trường kiềm hoặc axit mạnh thành
fufurol và các sản phẩm khác qua phản ứng đecacboxyl hóa và dehydrat

hóa.
Tương tự như vậy, axit ascobic dễ dàng nhường hiđro cho các peoxit,
vì vậy ngăn cho các peoxit oxi hóa các hợp chất khác. Do đó, người ta sử
dụng axit ascobic làm chất chống oxi hóa trong công nghiệp chế biến.
b, Tính axit
Trong dung dịch nước axit ascobic là một axit yếu ở nấc 1, pKa,1 = 4,2
tương ứng với quá trình phân ly H+ của nhóm OH đính vào C3 (*), và rất yếu
ở nấc 2, pKa,2 = 11,6 tương ứng với sự phân ly H+ của nhóm OH đính vào C2
(*).
Axit ascobic dễ dàng phản ứng với dung dịch bazơ mạnh như NaOH,
KOH, Ca(OH)2 tạo muối.
CH2OH

CH2OH

OH

OH
O

O
O

HO

OH

O

+ NaOH

NaO

+ H2O

OH

Các muối này dễ tan trong nước hơn axit ascobic nên trong công
nghiệp họ sử dụng dạng muối của axit ascobic làm chất bảo quản của dung
dịch nước quả.
Trong các dung dịch kiềm đặc, vòng -lacton bị phá vỡ tạo muối
gluconat.

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

CH2OH
OH
O
O

HOH 2C (CHOH) 3

+ NaOH

+ H2O

C COONa
O

OH

HO

Tuy nhiên khi axit hóa và đun nhẹ thì vòng lacton lại lập lại.
c, Tác dụng với axit hữu cơ tạo este
Trong CTCT của axit ascobic có nhiều nhóm OH như nhóm chức
rượu, có khả năng tạo este với các axit hữu cơ, đặc biệt là các axit béo như
axit panmitic, axit stearic. Sản phẩm este dạng 6-O-axyl L-ascobic (ascobyl
panmitat, ascobyl stearat) có mạch cacbon dài, dễ tan trong dầu. Những este
này được tổng hợp dùng làm chất bảo quản chất béo trong công nghiệp chế
biến dầu. Một số dẫn xuất khác của axit ascobic cũng được sử dụng là:
CH2OH

CH2OH

OH

OH
O

O

HO

O
OR

2- O- ankyl axit ascobic

CH 2OCOR
OH
O

HO

RO

R

CH 2OH

6- O- ankanoyl ascobat

Dương Phương Thảo

HO

OH

5,6- O- ankyliden
axit ascobic
CH 2OH

OH

OH

O

HO

OH

O

O

O

O

3- O- ankyl ax it ascobic

O

O

OH
O

O
OCOR

2- O- ankanoyl ascobat

ROCO

O
OH

3- O- ankanoyl ascobat

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trong đó, R là các gốc hidrocacbon mạch dài, có thể no hoặc không
no, giúp cho các dẫn xuất của axit ascobic dễ tan trong dầu béo hơn.

1.1.3. Tính chất sinh lý
Vit.C có tác dụng tăng cường sức đề kháng cho cơ thể, chống lại các
hiện tượng choáng hoặc ngộ độc hóa chất, độc tính của vi trùng do tính chất
khử mạnh của Vit.C.
Vit.C tham gia vào quá trình oxi hóa khử khác nhau của cơ thể như:
chuyển hóa hợp chất thơm thành phenol; quá trình hydroxyl hóa thành
tritophan thành hydroxyltritophan; điều hòa sự tạo AND từ ARN; chuyển
procolagen thành colagen, nhờ có quá trình hydroxyl hóa prolin thành
oxyprolin cần thiết cho việc tổng hợp colagen. Vì vậy Vit.C làm cho vết
thương mau lành.
Vit.C có vị trí quan trọng trong quá trình hình thành các hoormon
tuyến giáp trạng và tuyến trên thận.

Khi cơ thể thiếu Vit.C sẽ xuất hiện các triệu chứng bệnh lý như chảy
máu ở lợi, răng, lỗ chân lông hoặc các cơ quan nội tạng. Đó là do thành các
mạch máu bị mỏng.
Cơ thể bình thường có nhu cầu Vit.C trong 24 giờ là 60-80 mg.

1.1.4. Các nguồn cung cấp vitamin C
Trong tự nhiên, thực vật tổng hợp được vitamin C. Do đó, vitamin C
có nhiều trong rau xanh đặc biệt là ớt và các loại rau cải, rau ngót…,trong
các loại quả như cam, chanh, bưởi, ổi, khế, táo, dưa hấu…Không thấy xuất
hiện Vit.C trong các sản phẩm từ động vật như thịt, trứng, sữa…
Một số cơ thể có khả năng tổng hợp Vit.C từ D-glucozơ nhờ tác dụng
của enzim theo sơ đồ sau:

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2
HOHC
H
OH
HO
H
H
OH
O
H
CH 2 OH

Khoá luận tốt nghiệp
HOHC
H
OH
HO
H
H
OH
O
H
COOH

[ O]
enzim

[ H]
enzim

CH 2OH
H
OH
HO
H
H
OH
H
OH
COOH

D- glucozo

CH 2OH
OH
O
enzim

OH
H

HO
H

O

[ O]
enzim

CH 2 OH
OH O

HO

O
OH

Ax it L- ascobic

Ngoài ra con người tổng hợp Vit.C nhằm các mục đích khác nhau. Các
chế phẩm dược chỉ chứa Vit.C, hay các viên Vitamin tổng hợp trong đó có
Vit.C dùng mục đích chữa bệnh, tăng cường sức đề kháng cho người ốm. Các

loại nước hoa quả giải khát, bột dinh dưỡng trẻ em, sữa…chứa một lượng nhỏ
Vit.C, là một tiêu trí quảng cáo cho sản phẩm. Một lượng lớn Vit.C làm chất
bảo quản thực phẩm.
Trong công nghiệp dược phẩm, Vit.C được tổng hợp qua các giai đoạn
sau:

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

CH O

CH 2OH
CH 2OH
CH 2OH
H OH
H OH
C O
H 3C O C
HO H H 2/Ni HO H
C
oxi hóa
HO H + 2CH 3COCH 3
O H
H OH

+
H OH Acetobacter xylinum H OH
H
C
3
H
H
O
O
HO H
HO H
HO H
H
C
CH 2OH
CH 2OH
CH 2OH
CH 2 O
D- Sobozo
D- glucozo
D- Sobitol

CH 3
CH 3

[ O]

HO C
O
HO C

H
HO H

COOH

CO

CO
H+
T automehóa

CH 2OH

C O O
HO H
H
HO H

+ 2H 2O, H +
- 2CH 3COCH 3

CH 2OH

Vitamin C

H 3C O C
C
O H
H 3C
H

O
O
H

CH 3
C

CH 2 O

CH 3

1.2. Các phƣơng pháp xác định Vit.C
Có thể chia các phương pháp xác định Vit.C thành 2 nhóm lớn:
- Nhóm các phương pháp phân tích hóa học
- Nhóm các phương pháp phân tích công cụ

1.2.1. Phƣơng pháp phân tích hóa học
Trong các phương pháp phân tích hóa học, phương pháp chuẩn độ oxi
hóa khử được sử dụng nhiều nhất, dựa vào tính chất dễ bị oxi hóa thành axit
đêhiđroascobic của axit ascobic. Để oxi hóa người ta sử dụng các thuốc thử
khác nhau như: 2,6-điclophenolindophenol, brom, iot, thốc thử Feling…
2,6-điclophenolindophenol được coi như là thuốc thử chuẩn dùng để
chuẩn độ xác định Vit.C một cách trực tiếp. Nó là một chất oxi hóa có màu
xanh đậm, có công thức phân tử là C12H6Cl2NO2,

trong dung dịch nước

= 602 nm. Khi phản ứng với axit ascobic nó bị khử thành một hợp chất
không màu.

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2
C6H8O6

Khoá luận tốt nghiệp

→ C6H6O6 + 2H+

C12H7Cl2NO2

+ 2H+

+ 2

+ 2

→ C12H9Cl2NO2

Người ta có thể theo dõi quá trình chuẩn độ bằng mắt, đo quang hay
đo điện thế.
Việc chuẩn độ axit ascobic thông thường được tiến hành bằng cách
nhỏ từ từ dung dịch thuốc thử từ buret vào dung dịch nghiên cứu chứa axit
ascobic trong môi trường có pH thích hợp. Điểm cuối chuẩn độ được nhận ra
khi có sự xuất hiện màu của giọt dung dịch thuốc thử dư đầu tiên. Phương
pháp này có thể được áp dụng trực tiếp để xác định Vit.C trong dược phẩm.
Tuy nhiên, trong các đối tượng khác nhau như rau quả, lương thực,

thực phẩm thường chứa các chất khử khác nhau nữa và dung dịch nghiên cứu
thường có màu và đục, gây khó khăn cho việc xác định điểm cuối chuẩn độ.
Người ta cũng có thể chuẩn độ axit ascobic bằng dung dịch iot, với
chất chỉ thị hồ tinh bột để xác định Vit.C trong bắp cải, hoặc chuẩn độ gián
tiếp, xác định Vit.C trong mật ong, bằng cách thêm lượng dư dung dịch KBr
vào dung dịch mẫu đã được axit hóa bằng dung dịch H 2SO4 1:1. Hỗn hợp
này được chuẩn độ bằng dung dịch KBrO3 cho đến khi xuất hiện màu vàng
của Br2 dư.
Thực chất đã xảy ra phản ứng:
5Br̄

+ BrO3̄ + 6H+ → 3Br2 + 3H2O

C6H8O6 + Br2 → C6H6O6 + 2Br̄

+ 2H+

Khi hết axit ascobic lượng BrO3- cho vào, sẽ sinh ra Br2 không được
phản ứng tiếp. Sau đó lại xác định lượng Br2 dư đó bằng phương pháp chuẩn
độ iot bằng dung dịch natri thiosunfat chuẩn.
Tuy nhiên các phương pháp chuẩn độ tiến hành khá phức tạp, đồng
thời có độ chọn lọc, độ nhạy và độ chính xác không cao. Vì vậy từ khi các
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

phương pháp phân tích công cụ ra đời, người ta đã khắc phục được rất nhiều
nhược điểm của phương pháp phân tích hóa học.

1.2.2. Nhóm các phƣơng pháp phân tích công cụ
Thời gian gần đây, cùng với sự phát triển như vũ bão trong tất cả các
lĩnh vực của xã hội, những yêu cầu đặt ra cho ngành phân tích là phải nhanh,
chính xác, qui trình đơn giản, lượng mẫu tiêu thụ nhỏ, không những tiết kiệm
tiền của, công sức mà cả thời gian cho xã hội. Với sự hỗ trợ của các phương
pháp phân tích công cụ và những thiết bị hiện đại, việc xác định Vit.C cũng
đã đạt được những yêu cầu đó. Đặt biệt, qui trình phân tích nhanh và đa số
trường hợp không phải xử lý mẫu trước đã giảm thiểu được sự mất mát Vit.C
trong quá trình định lượng.
Các phương pháp công cụ có thể xác định Vit.C gồm các nhóm
phương pháp phân tích quang học và nhóm các phương pháp phân tích điện
hóa.
Trong đó hầu hết các phương pháp đều xác định Vit.C một cách gián
tiếp. Như đã trình bày, dung dịch Vit.C là không màu, do đó không thể cho
tín hiệu đo quang ở vùng khả biến. Vì vậy, người ta thường dùng một tính
chất nào đó của Vit.C mà sự biến đổi nồng độ Vit.C sẽ gây ra tín hiệu quang
biến đổi tương ứng, cùng tăng hoặc cùng giảm theo hàm lượng Vit.C. Hay
khi dùng phương pháp hấp thụ nguyên tử, do Vit.C rất dễ bị phân hủy ở nhiệt
độ cao nên không thể cho tín hiệu trực tiếp trên máy AAS. Người ta dùng
một ion kim loại mang tính oxi hóa (ví dụ Fe III) để tác dụng với Vit.C theo
tỷ lệ xác định. Việc xác định hàm lượng kim loại đó trên máy AAS là dễ
dàng, từ đó có thể tính ra hàm lượng Vit.C ban đầu. Nhóm các phương pháp
điện hóa, trong đó xác định Vit.C bằng phương pháp cực phổ, sử dụng điện
cực giọt thủy ngân, là trực tiếp dựa trên tính chất oxi hóa khử của Vit.C.
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Ngoài điện cực giọt Hg, người ta còn dùng các điện cực biến tính,
bằng cách tạo một lớp màng có hoạt tính điện hóa với Vit.C trên bề mặt điện
cực rắn.
Để hỗ trợ thêm cho các phương pháp phát hiện Vit.C, các kỹ thuật
tách cũng được kết hợp để tăng độ chính xác, độ nhạy và độ chọn lọc của
phương pháp phân tích. Có thể kể đến kỹ thuật sắc ký, gồm sắc ký khí (GC),
sắc ký lỏng cao áp (HPLC), kỹ thuật tiêm mẫu phân tích vào dòng chảy
(FIA)
1.2.2.1. Các phƣơng pháp phân tích quang học
Vit.C là chất rắn dạng tinh thể không màu, dung dịch Vit.C cũng trong
suốt nhưng nó dễ bị oxi hóa và có tác dụng ức chế hay xúc tác cho các phản
ứng phát quang. Thông qua đó người ta có thể định lượng Vit.C.
Các tác giả sử dụng các chất oxi hóa khác nhau và thông qua nó gián
tiếp xác định hàm lượng Vit.C.
Kali cromat được sử dụng làm chất oxi hóa axit ascobic, kali cromat
còn dư sẽ phản ứng với điphenyl cacbazit (DPC) có mặt axit nitric tạo phức
màu có

= 548 nm. Mật độ quang A đo ở

= 548 nm sẽ tỷ lệ thuận

với lượng kali cromat dư, và tỷ lệ nghịch với lượng Vit.C trong mẫu.

2CrO42- + 3C6H8O6 + 10H+ → Cr3+ + 3C6H6O6 + 8H2O
CrO42-

+ sym-DPC → Cr-DPC phức (

= 548 nm)

Cr(III) tạo ra trong phản ứng thứ nhất là rất nhỏ nên không đóng góp
đáng kể vào mật độ quang A đo ở

= 548 nm. Ưu điểm của phương

pháp là sử dụng hóa chất đơn giản, dễ kiếm, máy đo quang không đắt tiền,
phổ biến trong các phòng thí nghiệm.
Hơn nữa, theo nghiên cứu thì các chất khác có mặt trong đối tượng
nghiên cứu cùng với Vit.C: các hợp chất glucozơ, fructozơ, sucrozơ, lactozơ,
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

saccarozơ; các axit thường xuất hiện trong trái cây như axit xitric, axit
oxalic, axit malic, axit tactric; các muối natri clorua, canxi clorua; các chất có
thể xuất hiện trong thuốc tổng hợp như axit benzoic, axit salixilic,
axetaminophen,…không gây ảnh hưởng đến kết quả đo ở mức sai số ± 5%
khi hàm lượng của chúng gấp 200 lần lượng axit ascobic.

Trong điều kiện thí nghiệm đó, tác giả và cộng sự đã xây dựng được
đường chuẩn tuyến tính đến hàm lượng Vit.C đến 5

(tương ứng

5ppm, khoảng 3.10-5 mol/L), và giới hạn phát hiện tới 0,02 g/mL (20ppm,
khoảng 10-7 mol/L). Ứng dụng xác định Vit.C trong thuốc viên và thuốc
nước chứa Vit.C, nước ép hoa quả, các loại rượu hoa quả cho kết quả tốt.
Chen, Xu-wei và các cộng sự đã nghiên cứu quy trình xác định Vit.C
bằng phương pháp tiêm mẫu vào dòng chảy kết nối với detectơ đo quang.
Trên cơ sử dụng Fe(III) làm chất oxi hóa ascobic, sản phẩm Fe (II) sinh ra
tạo phức màu với 2,2’-đipiridin trong môi trường axit yếu (pH = 5), kết quả
đo A ở

= 523 nm sẽ tỷ lệ thuận với lượng axit ascobic trong mẫu. Ưu

điểm của phương pháp này là khả năng tự động hóa, cho phép xác định 60
mẫu thuốc/giờ.
Trong khi đó, Yebra-Biurrun và cộng sự lại sử dụng pemanganat làm
chất oxi hóa axit ascobic, dùng kỹ thuật FIA và đầu ghi AAS để xác định
hàm lượng Mn(VII) còn dư, Mn(II) tạo ra sẽ được giữa trên lớp nhựa poly
(axit aminophotphoric) sẽ không gây ảnh hưởng đến kết quả xác định
Mn(VII) dư. Theo báo cho biết thì giới hạn phát hiện chỉ khoảng 0,06
mg/mL (khoảng 60 ppm, 3,5.10-4mol/L). Tuy nhiên, điều này không quan
trọng lắm, vì hàm lượng Vit.C trong mẫu phân tích thường lớn. Nhưng quy
trình phân tích này cho phép xác định tự động 90 mẫu/h, có khả năng ứng
dụng trong các phòng phân tích của các nhà máy.
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Việc tăng độ nhạy xác định Vit.C đạt được khi sử dụng các phản ứng
quang hóa mà axit ascobic có tác dụng xúc tác cho quá trình chuyển mức
năng lượng. Dựa trên phản ứng quang hóa của Rodamin B và Ceri(IV) trong
môi trường axit sunfuric, quy trình cho phép xác định Vit.C tới 10 -13 mol/L,
đường chuẩn tuyến tính trong khoảng 3,8.10-13 đến 10-10 mol/L.
Vit.C có khả năng phản ứng với nhiều chất oxi hóa khác nhau, do vậy
các tài liệu nghiên cứu xác định hàm lượng Vit.C bằng phương pháp quang
học rất phong phú và đa dạng. Tuy nhiên, không tránh khỏi một phần Vit.C
có thể phản ứng với oxi không khí hay các chất khử khác cũng có thể phản
ứng với các chất oxi hóa đó.
1.2.2.2. Nhóm các phƣơng pháp phân tích điện hóa
1.2.2.2.1. Sơ lƣợc về phƣơng pháp von-ampe
• Nguyên tắc của phương pháp
Phương pháp phân tích von-ampe (cực phổ) là phương pháp quan
trọng nhất trong số các phương pháp phân tích điện hóa. Phương pháp này
đều dựa trên lý thuyết về quá trình điện cực, phụ thuộc chủ yếu vào việc đưa
chất điện hoạt từ trong lòng dung dịch đến bề mặt điện cực làm việc và ghi
đường von-ampe (đường biểu diễn sự phụ thuộc cường độ dòng điện Faraday
vào giá trị thế của điện cực làm việc so với điện cực so sánh).

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Hình 1.1: Sơ đồ thiết bị phân tích von-ampe
• Điện cực làm việc:
Trong các phương pháp phân tích von-ampe, điện cực làm việc thường
dùng là: điện cực giọt Hg, điện cực rắn làm từ Platin, vàng, bạc hoặc cacbon
kính.
Phương pháp phân tích cực phổ sử dụng điện cực giọt Hg, hay dùng là
điện cực giọt treo (HMDE), điện cực giọt rơi (DME), và điện cực giọt tĩnh
(SMDE). Điện cực là giọt Hg lỏng hình cầu có đường kính khá nhỏ (≤ 1mm),
được rơi ra từ một mao quản có chiều dài khoảng 10-15cm, với đường kính
trong khoảng 30-50

, mao quản được nối với bình chứa Hg bằng một ống

dẫn nhỏ polietilen.
Trong điện cực giọt rơi, giọt Hg liên tục được hình thành ở đầu ống
mao quản và rơi ra do lực hấp dẫn, kích thước và chu kỳ (hay tốc độ chảy)
của giọt Hg được điều khiển bởi kích thước mao quản và chiều cao của bình
chứa Hg. Tốc độ đó được quy ước tính bằng khối lượng Hg rơi khỏi mao
quản trong một đơn vị thời gian (theo mg/s). Thông thường người ta chọn
kích thước mao quản và chiều cao bình chứa sao cho tốc độ chảy khoảng 1,5
÷ 4,0 mg/s. Chu kỳ mỗi giọt khoảng từ 2-6s.
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học

Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

Trong điện cực giọt treo (thường dùng trong phân tích von-ampe hòa
tan và von-ampe vòng), giọt Hg có kích thước nhỏ, có thể thay đổi được tùy
theo yêu cầu thực nghiệm. Giọt được hình thành rất nhanh và được giữa ở
đầu mao quản trong quá trình đo.
Ưu điểm của điện cực giọt Hg
- Khoảng thế phân tích rộng, quá thế H2 trên điện cực giọt Hg lớn. Vì
vậy, mở rộng khoảng thế phân tích đến -1V (so với điện cực calomen bão
hòa) trong môi trường axit và đến -2V trong môi trường bazơ. Tuy nhiên, do
có quá trình oxi hóa của Hg lỏng nên điện cực chỉ được sử dụng đến -0,3V
hoặc 0,4V (so với điện cực calomen bão hòa) tùy môi trường.
- Bề mặt giọt luôn được đổi mới và không bị làm bẩn bởi sản phẩm
của phản ứng điện cực.
- Với các điện cực hiện đại, giọt Hg được điều khiển bởi hệ thống van
khí. Do vậy độ lặp lại của giọt cao, tăng độ lặp, độ đúng và độ chính xác khi
phân tích.
- Kích thước giọt nhỏ nên lượng chất tiêu tốn khi phân tích là không
đáng kể. Do đó, sự giảm nồng độ trong quá trình phân tích do sự oxi hóa
khử trên điện cực thực tế là không xảy ra.
• Điện cực so sánh
Thường hay sử dụng điện cực Ag/AgCl hay điện cực calomen bão
hòa. Điện cực so sánh phải có thể ổn định.
• Sóng cực phổ khuyếch tán:
- Sóng cực phổ cổ điển có dạng bậc thang, dòng cực đại id tỷ lệ tuyến
tính với nồng độ chất phân tích trong dung dịch

, người ta lợi dụng

tính chất này để phân tích định lượng. Tuy nhiên, sóng cực phổ cổ điển có
độ phân giải không cao cũng như có dòng dư lớn. Do đó, hạn chế độ nhạy
Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

của phương pháp chỉ xác định được 10-5 M, và khả năng xác định nhiều chất
cùng trong một hỗn hợp là khó khăn, độ chọn lọc kém.(Hình 1.2)
- Với kỹ thuật quét thế, kỹ thuật ghi dòng điện hiện đại đã khắc phục
được nhược điểm đó, đồng nghĩa với tăng độ nhạy lên rất nhiều. Có thể kể
đến
+ Cực phổ sóng vuông (SqW)
+ Cực phổ dòng xoay chiều hình sin (AC)
+ Cực phổ xung thường và xung vi phân (NP và DP)
+ Các phương pháp von ampe trên điện cực đĩa quay
+ Phân tích điện hóa hòa tan
- Với độ nhạy đối với
+ Cực phổ cổ điển (DC)

10-4 – 10-6 M

+ Cực phổ sóng vuông và xung vi phân

10-6 – 10-8 M

+ Von ampe hòa tan anot điện cực giọt Hg treo 10-6 – 10-9 M
+ Von ampe hòa tan anot dùng cực màng Hg

10-6 - 10-10 M trên

cực rắn đĩa
Có thể thấy các phương pháp phân tích điện hóa rất phong phú và đa
dạng. Phạm vi đối tượng nghiên cứu rộng, cả hợp chất vô cơ và hàng nghìn
hợp chất hữu cơ các loại. Trong đó, Vit.C là một trong những hợp chất hữu
cơ được nghiên cứu ứng dụng xác định theo nhiều cách khác nhau dưới lý
thuyết của các phương pháp phân tích điện hóa.
1.2.2.2.2. Ứng dụng các phƣơng pháp phân tích điện hóa xác định Vit.C
Phương pháp phân tích điện hóa được dùng chủ yếu là phương pháp
phân tích cực phổ (von-ampe). Trong đó, việc sử dụng điện cực thủy ngân
đặc biệt là có sự hỗ trợ của thiết bị điện tử, kết nối với máy tính, tăng độ
nhạy và độ chính xác của phép phân tích lên rất nhiều. Đồng thời quy trình

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học


Trường ĐHSP Hà Nội 2

Khoá luận tốt nghiệp

cho phép phân tích nhanh, không cần xử lý mẫu phức tạp, tránh được sự mất
mát Vit.C do sự oxi hóa của không khí.

Trước năm 1950, phương pháp cực phổ cổ điển đã được xác định hàm
lượng Vit. C trong nhiều mẫu thuốc, rau, quả. Nhiều công trình nghiên cứu
đã tìm được điều kiện thích hợp cho phép xác định Vit.C. Tuy nhiên, do giới
hạn của phương pháp cực phổ cổ điển, mà việc định lượng Vit.C vẫn bị gây
cản trở bởi một số chất có thể khử gần với thế khử của axit ascobic. Các hợp
chất sunfuhydryl thường có mặt trong các mô thực vật là một trong số đó. Vì
vậy, đối tượng phân tích còn hạn chế.
Gần đây, các kỹ thuật quét thế, và ghi dòng được hỗ trợ bởi các thiết bị
điện tử hiện đại, những máy điện hóa đa chức năng ra đời và rất phổ biến ở
các phòng thí ngiệm. Những nhược điểm đó đã được khắc phục, nhưng
không nhiều công trình nghiên cứu xác định Vit.C trực tiếp trên điện cực giọt
thủy ngân mà một số nghiên cứu đi theo hướng chế tạo điện cực biến tính,
điện cực sinh học. Chủ yếu là tạo màng sinh học, hay màng polyme, các loại
màng được chế tạo đều có khả năng hoạt động điện học với axit ascobic.
Theo tác giả, thì sự xuất hiện của ion Cu2+ có mặt trong các enzym
trong vỏ quả dưa chuột, và các loại quả khác, cũng như các ion Cu2+, Ni2+
được tạo trên bề mặt màng polyme là tác nhân oxi hóa axit ascobic. Tín hiệu
đo được tỷ lệ thuận với hàm lượng axit ascobic trong mẫu phân tích. Các
chất khác có mặt trong mẫu đều không ảnh hưởng đến phép phân tích. Giới
hạn phát hiện theo những nghiên cứu này đạt được lớn nhất là 2,5.10-7 M.
Khả năng tự động hóa tăng lên, cho phép xác định 120 mẫu/h. Tuy
nhiên, tuổi thọ của các điện cực này ngắn, do trong quá trình phân tích, axit
ascobic đã khử các ion kim loại trên bề mặt điện cực. Để duy trì điện cực
người ta thường cho thêm vào hỗn hợp phản ứng một chất oxi hóa để tái tạo

Dương Phương Thảo

K32 C – Hoá học